Состав для огнезащитной отделки нетканых синтетических, природных и смесовых материалов

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОТДЕЛКИ НЕТКАНЫХ СИНТЕТИЧЕСКИХ, ПРИРОДНЫХ И СМЕСОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Радкевич Людмила Вячеславовна Можейко Юрий Михайлович Верещак Ольга Николаевна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Состав для огнезащитной отделки нетканых синтетических, природных и смесовых материалов методом поверхностной обработки, представляющий собой водную дисперсию продуктов взаимодействия аммофоса, серной кислоты, аммиака и воды со следующим соотношением основных компонентов в пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 9,1-11,0 3 4,55-5,04 3 5,51-6,09 вода остальное. Изобретение относится к получению огнезащитного состава для придания огнестойкости полиэтилентерефталатным, льняным и смесовым нетканым материалам из полиэтилентерефталатных и льняных волокон методом поверхностной обработки. Для поверхностной обработки текстильных материалов в основном используют пропитку с последующим отжимом. Такой метод пригоден только для тканых или прошивных нетканых полотен, где не имеется достаточной объемной толщины изделия, определяющей его тепло- и шумоизоляционные свойства. Для отделки нетканых материалов, обладающих пористой структурой, целесообразно проводить обработку методом разбрызгивания антипиренового состава по поверхности материала с его последующей сушкой. Огнезащитная отделка смесовых текстильных льно-, хлопко- и полиэфирных материалов достигается их пропиткой водными растворами антипиреновых композиций, описанных в 1. Такие составы содержат продукт на основе полифосфата аммония, включающий 15102 1 2011.12.30 катионы меди, цинка и алюминия. Однако у такого огнезащитного состава нет адгезии к полиэфирным волокнам, а кроме того, получение полифосфатных соединений затратно и требует специального оборудования. Известен огнезащитный состав 2, содержащий продукт сплавления фосфатов аммония и мочевины в массовом соотношении 1,48-1,33, для обработки хлопкосодержащих текстильных материалов. Однако область его применения ограничена только стойкостью к прожиганию искрами и не обеспечивает устойчивость к продолжительному воздействию открытого пламени. Для поверхностной обработки и пропитки горючих целлюлозосодержащих материалов в качестве огнезащитного состава используется продукт сплавления смеси мочевины с моноаммонийфосфатом, или диаммонийфосфатом, или их смеси с добавлением ПАВ 0,553. Однако испытания на огнестойкость проведены только для древесины, а огнезащищенные текстильные материалы не получали. Кроме того, температура плавления получаемой смеси 103-106 С, и при высоком содержании азота в продукте при сравнительно невысоких температурах состав будет разлагаться с выделением большого количества аммиака, что отрицательно сказывается на технологии получения огнезащищенных материалов на стадиях их обработки и сушки. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, области применения, методу нанесения и достигаемому результату является огнезащитный состав для поверхностной обработки и пропитки древесных материалов 4. Состав содержит в мас.аммофос 40-60, сульфат аммония 40-60 и ортофосфорную кислоту 0,5-3,0. В пересчете на оксиды и аммиак состав имеет соотношение 25 20,83-33,05 3 11,2-16,4 3 24,2 - 36,4. Недостатком такого состава является его высокая кислотность с низким 2,89 пропиточного раствора, что ограничивает его применение из-за высокой коррозионной активности. Стадия приготовления пропиточного раствора требует дополнительных энергозатрат и времени - использование горячей воды, отстаивание и декантация. Кроме того,обработка полиэфирного и смесового материала не обеспечивает их огнестойкости, а использование кислых компонентов представленного состава резко увеличивает гигроскопичность обработанных материалов. Задачей заявляемого технического решения является получение огнезащитного состава, обеспечивающего высокую степень огнезащиты нетканых материалов из полиэтилентерефталатных, льняных и смесовых материалов из полиэтилентерефталатных и льняных волокон. Поставленная задача достигается тем, что в качестве огнезащитного состава используется синтетический продукт, представляющий собой водную дисперсию продуктов взаимодействия аммофоса, серной кислоты, аммиака и воды со следующим соотношением основных компонентов в пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 9,1-11,0 3 4,55-5,04 3 5,51-6,09 вода остальное. Огнезащитный состав получают растворением гранул технического продукта (аммофоса) в разбавленной серной кислоте с последующей нейтрализацией водным раствором аммиака дораствора 5-6. Время приготовления составляет не более 30 минут. Готовый состав представляет собой водную дисперсию с размерами частиц дисперсной фазы от 30 до 90 нм. Пример 1. Навеску аммофоса массой 21,1 г при постоянном перемешивании растворяют в 20,4 мл 30 серной кислоты до получения однородной дисперсии. Затем проводят нейтрализа 2 15102 1 2011.12.30 цию избытка кислоты 25 водным раствором аммиака в две стадии. На первой стадии вводят 11,0 мл водного раствора аммиака и 36,5 мл холодной водопроводной воды единовременно и тщательно перемешивают. На второй стадии вводят 11,0 мл аммиака небольшими порциями при постоянном перемешивании.готового продукта составляет 5-6. Вес полученного огнезащитного состава 100 г. Полученный продукт имеет следующее соотношение по основным компонентам при пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 11,0 3 5,04 3 6,09 вода остальное. Пример 2. Навеску аммофоса массой 17,5 г при постоянном перемешивании растворяют в 18,4 мл 30 серной кислоты до получения однородной дисперсии. Затем проводят нейтрализацию избытка кислоты 25 водным раствором аммиака в две стадии. На первой стадии вводят 9,9 мл водного раствора аммиака и 37,0 мл холодной водопроводной воды единовременно и тщательно перемешивают. На второй стадии вводят 9,9 мл аммиака небольшими порциями при постоянном перемешивании.готового продукта составляет 5-6. Вес полученного огнезащитного состава 100 г. Полученный продукт имеет следующее соотношение по основным компонентам при пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 9,1 3 4,55 3 5,51 вода остальное. Огнезащитную отделку нетканого материала проводят разбрызгиванием разбавленного антипиренового состава с двух сторон материала с последующей сушкой при 100120 С. Такой способ нанесения огнезащитного состава не требует специального оборудования, позволяет сохранить потребительские свойства нетканого материала, позволяет обеспечить высокий уровень огнестойкости в зависимости от требований условий эксплуатации получаемого материала. Для обработки нетканого материала из полиэтилентерефталатного волокна с поверхностной плотностью 400 г/м 2 марки ПМ-1,2 расход огнезащитного состава составляет 9001000 мл/м 2. Для обработки нетканого материала изо льна с поверхностной плотностью 370 г/м 2 расход огнезащитного состава составляет 740-1000 мл/м 2. Для обработки нетканого материала из смеси волокон с поверхностной плотностью 670 г/м 2 расход огнезащитного состава составляет 740-1000 мл/м 2. Результаты показаний кислородного индекса, определенные по ГОСТ 12.1.044-89(п. 4.14), и критерия огнестойкости, определенного по условиям НПБ-80-2003, огнезащищенных нетканых материалов из полиэтилентерефталатных, льняных и смесовых материалов из полиэтилентерефталатных и льняных волокон представлены в таблице. Огнестойкие свойства нетканых материалов из полиэтилентерефталатных, льняных и смесовых материалов, обработанных огнезащитными составами по примерам 1 и 2 Кислородный индекс Классификационная группа огнеХарактеристика материала материала по защищенного нетканого материала ГОСТ 12.1.044-89,по условиям НПБ 80-2003 Исходные материалы льняной 19,6 легковоспламеняемый полиэтилентерефталатный 26,2 легковоспламеняемый смесовый материал из полиэтилентерефталатных и льняных волокон 20,6 легковоспламеняемый 3 15102 1 2011.12.30 Огнезащищенные материалы, состав по примеру 1 льняной полиэтилентерефталатный смесовый материал из полиэтилентерефталатных и льняных волокон Огнезащищенные материалы, состав по примеру 2 льняной полиэтилентерефталатный смесовый материал из полиэтилентерефталатных и льняных волокон Огнезащищенные материалы, состав по прототипу льняной полиэтилентерефталатный смесовый материал из полиэтилентерефталатных и льняных волокон Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что использование предлагаемых огнезащитных составов позволяет придать полиэтилентерефталатным, льняным и смесовым материалам из полиэтилентерефталатных и льняных волокон огнестойкие свойства с сохранением их потребительских свойств и классифицировать их как трудновоспламеняемые. Источники информации 1.2034943 1. 2.2070626 1. 3.2204582 С 2. 4.2206444 1. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4